Цифровое определение оттенков зубов: практическое применение современного колориметра

Источник: https://stomatologclub.ru/stati/stomatologiya-8/cifrovoe-opredelenie-ottenkov-zubov-prakticheskoe-primenenie-sovremennogo-kolorimetra-3893/

Наука о цвете из-за входящих в нее художественных и эстетических аспектов, не может рассматриваться как строго научная дисциплина. Полное право называться точной наукой может входящая в нее частная дисциплина – колориметрия (наука об измерении цвета). Это дисциплина на стыке физики, математики, геометрии, химии, оптики, искусства, биологии, физиологии, психологии. В ней приходится работать одновременно в двух направлениях: изучать и глаз, и цвет. Колориметрия - единственная физико-математическая дисциплина, которая изначально построена на ощущениях. Все приборы, работающие в рамках этой науки, тестируются глазами. Главный измерительный прибор колориметрии - это человеческий глаз, в котором рождается цвет. Неверно истолкованные концепции колориметрии и их неправильное применение часто встречаются в стоматологической литературе. Часто бывает трудно объяснить сложные концепции колориметрии, применимые к области стоматологии, с помощью легко понятных слов.

Определение оттенка зубов очень важно и требует предельной точности измерений, вычислений и выполнения; другими словами, финишная реставрация должна быть идеальной на взгляд врача, техника и пациента. Эта задача может быть выполнена цифровым или аналоговым способом.

По очевидным причинам клиницисты часто используют метод определения оттенка на глаз. Несмотря на это, научное сообщество, похоже, не ценит его из-за отсутствия объективности, поскольку на то, как мы воспринимаем оттенок зубов, может повлиять несколько факторов. Однако его преимущество заключается в том, что он является основным средством оценки оттенка зубов независимо от используемого метода определения оттенка, поскольку наиболее важным является внешний вид окончательной реставрации.

Несмотря на то, что цифровые методы определения оттенков существуют уже более 30 лет, они стали популярными только тогда, когда их измерения нашли применение в клинических и лабораторных ситуациях. Поскольку цифровое определение оттенка не имеет реальной пользы для клинического результата, стоматологи и технические специалисты склонны полагаться на определение оттенка на глаз.

Направляющие оттенков зубов

В течение очень долгого времени стандартные руководства по оттенкам были первым ресурсом для определения оттенка зубов, и по нескольким причинам всегда находилось оправдание для их улучшения, чтобы сделать их более надежными. Когда другие методы не работали, обычно использовалась цветовая шкала VITA classical A1–D4 (VITA Zahnfabrik). Подбор оттенков VITA всегда был связан с художественными навыками и глубоким знанием материалов и их специфических инструментов, таких как направляющие оттенков.

На протяжении многих лет предлагались самодельные способы для того, чтобы оптимизировать использование направляющих тени. Например, добавление розового композита придает направляющей тени более реалистичный контекст, делая образец, выходящий из десны более похожим на настоящий зуб, (фото 1). Хоть это и не решает основную проблему стандартных направляющих тени, но это немного помогает сосредоточить внимание на всём зубе. Однако это открытие имело ограниченный успех. На рынке были предложены держатели направляющих для розовых теней различных марок, но любой клиницист может легко изготовить их самостоятельно, используя акриловую смолу.

Фото 1: Цветовая шкала VITA classic A1-D4 с добавлением розового цвета для улучшения его контекстуальности и повышения эффективности подбора оттенков.

Обрезка пришеечной и резцовой областей (фото 2) – это еще один самодельный метод, направленный на оптимизацию направляющих для затенения заготовок и повышение точности подбора оттенков. При такой обрезке остается только та область, где оттенок более равномерный по всей поверхности. Это устраняет все отвлекающие факторы при подборе оттенков, так как полупрозрачная масса в области резца и непрозрачная пришеечная область скорее отвлекают, чем помогают. Эта обрезка области делает образцы оттенков более похожими на однотонные оттенки. Это открытие не только имело ограниченный успех, но и порождает другие проблемы, одна из которых заключается в том, что полезная зона оттенка, которая является центром направляющей тени, значительно уменьшается.

Фото 2: Цветовая шкала VITA classic A1-D4 с обрезанными пришеечной и резцовой частями.

Персонализированная направляющая оттенка, как правило, имеет разную толщину по сравнению с фактической реставрацией, что значительно изменяет реальный оттенок и воспринимаемый оттенок и, таким образом, приводит к плохому сочетанию оттенков как для керамических, так и для композитных реставраций (фото 4). Кроме того, персонализированные направляющие тени не имеют контекстуальности, поскольку нет десны или соседних зубов, что изменяет оптический вид.

Фото 4: Толщина персонализированной направляющей тени по сравнению с идеальной толщиной при внутриротовой реставрации. Толщина оптимально не подобрана.

Зачем переходить на цифровую колориметрию?

Невозможно точно передать полную информацию об оттенке с помощью слов, потому что восприятие даже очень специфического оттенка у всех людей разное. Цифровая колориметрия имеет много преимуществ по сравнению с визуальным методом:

доступный и понятный язык;
связь с соседними структурами;
очень высокая повторяемость;
простота в получении измерений; и
простота стандартизации.

Цветовое пространство L*a*b* преодолевает языковые барьеры, позволяя любому человеку легко общаться о различиях оттенков (фото 5). L* - ось, которая проходит от светлого к темному, 100 - белый и 0 - черный. a* - ось, которая проходит от красного к зеленому, положительное значение указывает на красный цвет, а отрицательное значение - на зеленый. b* - ось, которая проходит от желтого к синему, положительное значение указывает на желтый цвет, а отрицательное значение - на синий.

Фото 5: Цветовое пространство L*a*b*. L = белый - черный, a-= зеленый; a+ = красный; b = синий; b+ = желтый. L = белый - черный и цветовое пространство L*C*h*, где L = белый - черный, C=цветность, H= оттенок, выраженный в градусах.

При графическом расположении в полном цветовом пространстве L*a*b* цветовое пространство зубов человека выглядит как маленький боб неправильной формы (фото 6-8). Он в основном расположен в желто–красной и яркой области и имеет очень низкую цветность, касаясь нейтральной оси почти во всем своем спектре. Это пространство выдержано в очень светлых бежевых пастельных тонах.

Фото 6: Графическое изображение (хотя и очень неточно) в дидактических целях из цветовой смеси по меркам L*a * b* для получения зубного оттенка (т.е. A3)

Фото 7: Сопоставление эталонного оттенка с оттенком образца.

Фото 8: При графическом расположении в полном цветовом пространстве L*a*b* цветовое пространство зубов выглядит как маленький боб неправильной формы.

Наилучшей формулой различия цветов, которая ведет себя наиболее изотропно и равномерно по всем осям этого подпространства, является формула ΔE94.1 Для цифровой колориметрии точное знание содержания и границ цветового пространства зубов делает проектирование оборудования, расчеты наслоения и смешивания керамики, калибровку приборов для измерения оттенков и технические характеристики оборудования более конкретными.

В настоящее время легко определить оттенок зубов в течение нескольких секунд с помощью очень компактного и портативного устройства OPTISHADE StyleItaliano (Smile Line), причем невероятно простым способом, который не зависит от навыков врача. Научиться пользоваться устройством несложно, и его может освоить стоматолог, ассистент или техник, что упрощает работу каждого члена команды.

Колориметр OPTISHADE StyleItaliano был выпущен в 2021 году специально для применения в стоматологии. Он работает с устройствами Apple через приложение, его можно дезинфицировать (фото 9). Его высокая точность (ΔE94: 0,2–0,4) и правильность измерения оттенков в цветовых пространствах L*a *b* и L* C*h позволяют проводить перекрестную проверку данных в режиме реального времени с помощью нескольких предварительно загруженных направляющих тени, таких как VITA classic A1-D4 shade guide и VITA Toothguide 3D-Master.

Фото 9: Стоматологический колориметр OPTISHADE StyleItaliano обеспечивает достоверные и высокоточные измерения оттенков. Внешняя камера подключается к устройствам Apple.

В эпоху, когда коммуникация имеет решающее значение, это устройство использует все возможности совместного использования современных мобильных устройств. За считанные секунды можно измерить оттенок зуба и сообщить об измерении оттенка другим пользователям, и все это благодаря безопасности и стабильности платформ Apple.

Подбор оттенков путем воспроизведения одного и того же сценария

Когда у нас есть точный и надежный метод подбора оттенков, мы должны получать одинаковые числовые значения при измерении одного и того же объекта. Наша задача состоит в повторении одного и того же сценария для каждого измерения; другими словами, тень должна измеряться с использованием устройства, которое имеет минимальное расхождение в своих измерениях (точность внутри устройства) и минимальное расхождение по сравнению с другими устройствами такого рода (точность между устройствами), с тем же фоном и центровкой и позиционирование, с чистыми и увлажненными зубами и без внешнего светового загрязнения.

Фото 10: Воспроизведение сценария в практическом применении.

С помощью этих простых параметров можно точно воспроизвести сценарий и получить надежное измерение тени (фото 10). Пользователь должен иметь возможность легко воссоздать одну и ту же сцену. Когда измерения проводятся у одного и того же объекта, окончательные значения должны находиться ниже порогового значения 0,4 ΔE94. Если получены измерения с более высокими значениями, необходимо проанализировать, что могло пойти не так в процессе стандартизации, например, фон зубов, расположение устройства, чистка зубов или уровень гидратации зубов (фото 11a–f).

Фото 11а: Тот же зуб, та же поверхность (чистая), те же временные рамки, то же расположение, то же устройство, тот же фон. Разница в оттенках: 0,12. Надежное измерение.

Фото 11b: Тот же зуб, та же поверхность (чистая), * разные временные рамки, то же расположение, то же устройство, тот же фон. Разница в оттенках: 0,29. Надежное измерение. Звездочка указывает на параметр, имеющий решающее значение для надежности измерения.

Фото 11с: Тот же зуб, та же поверхность (чистая), * разные временные рамки, то же расположение, * другое устройство, тот же фон. Разница в оттенках: 0,31. Надежное измерение. Звездочки указывают на параметры, имеющие решающее значение для надежности измерения.

Фото 11d: Тот же зуб, та же поверхность (чистая), те же временные рамки, то же расположение, то же устройство, * другой фон. Разница в оттенках: 1,89. Ненадежное измерение. Звездочка указывает на параметр, имеющий решающее значение для надежности измерения.

Фото 11e: Тот же зуб, та же поверхность (чистая), те же временные рамки, то же расположение, то же устройство, * другой фон. Разница в оттенках: 0,89. Ненадежное измерение. Звездочка указывает на параметр, имеющий решающее значение для надежности измерения.

Фото 11f: Тот же зуб, * другая поверхность (не чистая), те же временные рамки, то же расположение, то же устройство, тот же фон. Разница в оттенках: 2,32. Ненадежное измерение. Звездочка указывает на параметр, имеющий решающее значение для надежности измерения.

Цифровое программирование смешивания и наслоения керамики

В применении OPTIPHASE много функций - программирование наслоения и смешивания керамики, расчет рецептуры композитных материалов для наслоения, отслеживание отбеливания и контроль качества материала, и это лишь некоторые из них. Чтобы сделать систему более универсальной, OPTISHADE сделали совместимым со встроенной системой смешивания и наложения керамики (Matisse) таким образом, что персонализация и подбор оттенков эстетических реставраций и керамических протезов достигают совершенства.

Одной из самых больших проблем в области реставрации зубов является интеграция моноблочной передней реставрации. Было продемонстрировано, что это возможно при выполнении точных математических вычислений, особенно для смешивании и наслоении керамики.

Для достижения наилучших результатов при программном прогнозировании смешивания и наслоения керамики важно использовать высокоточное устройство для подбора оттенков. OPTISHADE зарекомендовало себя, как лучшее приложение для этого. Необходимо обеспечить два идеальных измерения оттенка (фото 12):

Желаемый оттенок: Это целевой оттенок. Он рассчитывается исходя из близлежащих здоровых зубов или близлежащих уже имеющихся удачных реставраций.

Оттенок субстрата (подложки): Это оттенок подготовленного зуба, к которому реставрация будет прикреплена. Необходимо учитывать, что это может изменить окончательный оттенок реставрации.

Фото 12: Программирование наслоения керамики. (а) Желаемый оттенок. (b) Подложка. (c) Необработанная реставрация. (d) Реставрация, интегрированная с субстратом.

Имея всю эту информацию, можно рассчитать количество слоев реставрации, которые вместе с культей придадут окончательный оттенок. Необработанная реставрация, то есть до интеграции и примерки, имеет вид, отличный от желаемого оттенка. Оттенок вырван из контекста и, следовательно, не подвержен влиянию субстрата. С помощью необработанной реставрации можно изменить неблагоприятный субстрат, чтобы он был очень похож или равен желаемому оттенку. Оттенок необработанной реставрации рассчитывается математически, чтобы получить правильные слои, чтобы сбалансировать цветовые изменения, которые произойдут при объединении реставрации и субстрата. Интегрированная реставрация, то есть реставрация, расположенная на субстрате во рту, независимо от того, зацементирована ли она постоянно или прикреплена с помощью средства для примерки, в конечном результате должна иметь желаемый оттенок или, по крайней мере, быть очень близкой к нему (фото 13).

Фото 13: Получение соответствия оттенка для комплексной реставрации.

Клинический случай. Одиночная передняя коронка.

Вероятно, применение, в котором цифровое определение оттенка выделяется и является наиболее полезным, заключается в создании отдельных эстетических коронок в передней области. В одном клиническом случае коронка на имплантате №11 потерпела механическую и эстетическую неудачу (фото 14а). Идеальный выход из такой ситуации - восстановить его с первой попытки, в надежде, что техник и пациент больше не увидятся. И, конечно, технику следует избегать подобного повторения. Это может быть достигнуто путем измерений OPTISHADE желаемого оттенка и оттенка культи (фото 14b).

Фото 14а: Неудачная передняя коронка.

Фото 14b: Передняя коронка восстановлена.

Желаемый оттенок в данном случае был найден на соседнем зубе. Важно, чтобы измерение проводилось при установке временной реставрации и идеальном увлажнении зуба (фото 15). Также был измерен оттенок бокового резца верхней челюсти (фото 16). Зубы в одной и той же дуге могут выглядеть похожими или даже идентичными, но, как правило, они разных оттенков. Необходимо учитывать оттенок культи, используя индивидуальные измерения, которые включаются в расчеты для восстановления (фото 17).

Фото 15: Желаемый оттенок (соседний зуб).

Фото 16: Измерение оттенка бокового резца верхней челюсти.

Фото 17: С учетом оттенка подготовленного зуба.

Измерения оттенков OPTISHADE загружаются в Matisse, и они, наряду с типом реставрации, имеют решающее значение для планирования идеальной необработанной реставрации (фото 18). После этого керамика смешивается в соответствии с идеальным индивидуальным рецептом, предоставленным Matisse. Окончательная коронка показала очень хорошую интеграцию (фото 19). Это было достигнуто только с одной попытки.

Фото 18: Выбор оттенков для различных областей в Matisse. Красным цветом выделены три области желаемого оттенка (оттенок дентина). Синим цветом выделены три области заготовки.

Фото 19: Окончательная коронка.

Технология смешивания керамики для идеального индивидуального рецепта. Цифры обозначают единицы измерения для смешивания, где единица измерения - это минимальное количество керамики, подлежащее смешиванию. Единицы измерения могут быть большими или маленькими, если все единицы измерения одинаковы.

Субстрат (подложка)

Материал основы

Стеклокерамическая заготовка
IPS e.max Press HO 0

Толщина нанесения
0.3 мм (пришеечная область)
0.3 мм (средняя область)
0.3 мм (резцовая область)

Инструкция по применению
Окрасьте каркас, изменив цвет на красный (a*) или желтый (b*).

Предполагаемое требуемое окрашивание
Δa* = 1.77; Δb* = 11.03 (пришеечная область)
Δa* = 2.28; Δb* = 7.61 (средняя область)
Δa* = 1.09; Δb* = 1.53 (резцовая область)

Предполагаемое требуемое окрашивание с VITA Toothguide 3D-Master
2M1 (пришеечная область)
1M1 (средняя область)
OM1 (резцовая область)

Рецепты состава дентина

Пришеечная область

Дентиновая масса
IPS e.max Ceram
D3 x3

Мамелоновая импульс-масса

IPS e.max Ceram
PB L4 x6
Mamelon оранжево-розовый x1

Средняя область

Пришеечная транспа-масса

IPS e.max Ceram
CT оранжевый x1

Масса режущего края
IPS e.max Ceram
White-blue x1

Резцовая область

Опаловая эффект-масса
IPS e.max
Opal Effect 4 x2

Дентин
IPS e.max Ceram
D C1 x3

Эмаль

Пришеечная область

Масса режущего края
IPS e.max Ceram
Power Incisal 2

Средняя область

Масса режущего края
IPS e.max Ceram
Power Incisal 3

Резцовая область

Масса режущего края

IPS e.max Ceram
Power Incisal 3

Вывод

Цифровое определение оттенка устраняет субъективность глаза. До тех пор, пока измерение выполняется правильно, колориметр нельзя обмануть, как это может сделать человеческий глаз. Коммуникация с помощью цифр - это самый точный способ определить оттенок. Располагая точными данными, мы можем рассчитать смешивание керамики, нанесение слоев и многое другое. Новые технологии, упомянутые в этой статье, помимо точности, теперь более удобны в использовании, позволяют легко обмениваться и сохранять данные, являются более универсальными и не требуют каких-либо обновлений оборудования.

Автор: Dr Anna Salat, Dr Walter Devoto, Prof. Angelo Putignano, Prof. Zsolt M. Kovacs, Daniele Rondoni